Миллиард лет назад сутки на Земле длились порядка 19 часов
Скорость вращения Земли не всегда соответствовала привычным нам 24 часам в сутки. Согласно геологическим данным, в период примерно от двух до одного миллиарда лет назад продолжительность дня почти не изменялась, оставаясь на уровне около 19 часов. Этот удивительный баланс сил оказывал влияние не только на вращение планеты, но и на эволюцию жизни, как сообщает издание Earth.
Хотя современные сутки кажутся неизменными, в геологическом масштабе времени это не так. Изучение осадочных пород, сформировавшихся за последние 2,5 миллиарда лет в различных регионах планеты, указывает на то, что в прошлом день был короче. Обычно вращение Земли постепенно замедляется из-за приливного трения, вызванного влиянием Луны. Движение океанических вод отбирает часть энергии вращения, что приводит к увеличению продолжительности суток. По оценкам NASA, в настоящее время этот процесс добавляет примерно две тысячных секунды за столетие. Однако геологическая летопись свидетельствует, что в древности замедление происходило неравномерно.
Геофизик Росс Митчелл из Института геологии и геофизики Китайской академии наук совместно с коллегами использовал метод циклостратиграфии, который основан на анализе повторяющихся слоёв пород, отражающих орбитальные и вращательные изменения Земли. Учёные обнаружили период стабильности, или «плато», когда удлинение суток практически остановилось. Наиболее продолжительное такое плато длилось около миллиарда лет и зафиксировало продолжительность суток на отметке 19 часов. Причина этого явления заключалась не только в воздействии Луны. Солнечный свет, ежедневно нагревая атмосферу, создаёт атмосферные приливы — волны давления, которые способны незначительно ускорять вращение планеты.
Данный период совпал с ключевым этапом в развитии жизни. Основными производителями кислорода в то время были фотосинтезирующие микробы — цианобактерии, образующие слоистые сообщества на мелководье. Днём они выделяли кислород, а ночью частично поглощали его обратно. Эксперименты, проведённые Джудит Клатт и её коллегами, показали, что эффективность этого баланса напрямую зависела от длины светового дня. При продолжительности дня менее 16 часов микробные сообщества поглощали больше кислорода, чем производили. Стабильные 19-часовые сутки, сохранявшиеся сотни миллионов лет, могли ограничивать накопление кислорода в атмосфере. Древние наблюдения затмений также подтверждают, что скорость вращения Земли изменялась неравномерно.
В настоящее время вращение планеты продолжает меняться. Атомные часы фиксируют годовые колебания длины суток на тысячные доли секунды. Эти колебания связаны с перераспределением углового момента между атмосферой, океанами и внутренними слоями Земли. Исследования второй половины XX — начала XXI века продемонстрировали, что даже после учёта влияния ветров и океанических течений остаётся сигнал, связанный с процессами в ядре планеты. В нём выявлены как регулярные колебания, так и резкие скачки, которые совпадают с изменениями магнитного поля Земли.
